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ECUACION DE BERNOULLI

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on 18 October 2013

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Transcript of ECUACION DE BERNOULLI

INFORMATION
INTEGRANTES
APLICADA A UN ALERON
271333
YAEL MATA MUSY
JESUS CASTAÑON RODRIGUEZ
ISAAC AYALA GUZMAN
271342
ECUACION DE BERNOULLI
271406
INTRODUCCION
ANTECEDENTES
MARCO TEORICO
JUSTIFICACION
HIPOTESIS
OBJETIVOS
METODOLOGIA
AREA DE ESTUDIO
DISEÑO MUESTRAL
BIBLIOGRAFIA
Ecuaciones en la ingenieria aeroespacial
Basada en la aerodinamica
Pruebas d campo/tunel de viento

enero de Nació el 29 de 1700 en Groningen, Holanda
academia de ciencias de san petersburgo
resultados conocidos antes de existir el modelo

Daniel Bernoulli comprobó experimentalmente que "la presión interna de un fluido (líquido o gas) decrece en la medida que la velocidad del fluido se incrementa"
El teorema de Bernoulli se suele expresar en la forma
p+1/2dv² = constante,
denominándose al factor p presión estática y al factor 1/2dv² presión dinámica.
p + 1/2 dv² = k;
1/2 dv² = pd
PARAMETROS
En la ecuación de Bernoulli intervienen los parámetros siguientes:
• : Es la presión estática a la que está sometido el fluido, debida a las moléculas que lo rodean
• : Densidad del fluido.
• : Velocidad de flujo del fluido.
• : Valor de la aceleración de la gravedad ( en la superficie de la Tierra).
• : Altura sobre un nivel de referencia.

El modelo matemático de la fuerza de sustentación es:
QUE ES LA SUSTENTACION?
La sustentación es la fuerza generada sobre un cuerpo que se desplaza a través de un fluido, de dirección perpendicular a la de la velocidad de la corriente incidente. La aplicación más conocida es la del ala , de un ave o un avión, superficie generada por un perfil alar
Ecuación de Bernoulli para fluidos incomprensibles
A una velocidad mayor a 100 m/s se asume que la densidad el fluido de gases, la cual es constante, es invalida. Conforme la velocidad incrementa, el aire sufre una compresión, y después, la densidad no puede ser tratada como una constante. Si el flujo puede ser asumido como isentropico, la relación entre la densidad y la presión puede ser expresada como:
P= c ᵧ
Donde ᵧ es el radio para determinadas temperaturas del gas. Para el aire ᵧ es aproximada. Sustituyendo y reduciendo en la ecuación de fluidos comprensibles, la ecuación para fluidos incomprensibles es:
(ᵧ/ ᵧ-1)*(P/ )+(1/2*V2)+gz= constante

APLICACIONES DE LA ECUACION DE BERNOULLI
CHIMENEA
Las chimeneas son altas para aprovechar que la velocidad del viento es más constante y elevada a mayores alturas. Cuanto más rápidamente sopla el viento sobre la boca de una chimenea, más baja es la presión y mayor es la diferencia de presión entre la base y la boca de la chimenea, en consecuencia, los gases de combustión se extraen mejor.
TUBERIA
La ecuación de Bernoulli y la ecuación de continuidad también nos dicen que si reducimos el área transversal de una tubería para que aumente la velocidad del fluido que pasa por ella, se reducirá la presión.
NATACION
La aplicación dentro de este deporte se ve reflejado directamente cuando las manos del nadador cortan el agua generando una menor presión y mayor propulsión.
CARBURADOR DE AUTOMOVIL
En un carburador de automóvil, la presión del aire que pasa a través del cuerpo del carburador, disminuye cuando pasa por un estrangulamiento. Al disminuir la presión, la gasolina fluye, se vaporiza y se mezcla con la corriente de aire.
FLUJO DE FLUIDO DESDE UN TANQUE
La tasa de flujo está dada por la ecuación de Bernoulli.
DISPOSITIVOS DE VETURI
En oxigenoterapia, la mayor parte de sistemas de suministro de débito alto utilizan dispositivos de tipo Venturi, el cual está basado en el principio de Bernoulli.
Los aviones tienen el extradós (parte superior del ala o plano) más curvado que el intradós (parte inferior del ala o plano). Esto causa que la masa superior de aire, al aumentar su velocidad, disminuya su presión, creando así una succión que ayuda a sustentar la aeronave.
AVIACION
POR QUE VUELAN LOS AVIONES?
El ala produce un flujo de aire en proporción a su ángulo de ataque (a mayor ángulo de ataque mayor es el estrechamiento en la parte superior del ala) y a la velocidad con que el ala se mueve respecto a la masa de aire que la rodea; de este flujo de aire, el que discurre por la parte superior del perfil tendrá una velocidad mayor (efecto Venturi) que el que discurre por la parte inferior. Esa mayor velocidad implica menor presión (teorema de Bernoulli).
Tenemos pues que la superficie superior del ala soporta menos presión que la superficie inferior. Esta diferencia de presiones produce una fuerza aerodinámica que empuja al ala de la zona de mayor presión (abajo) a la zona de menor presión (arriba), conforme a la Tercera Ley del Movimiento de Newton.
QUE ES UN TUNEL DE VIENTO?
En ingeniería, un túnel de viento o túnel aerodinámico es una herramienta de investigación desarrollada para ayudar en el estudio de los efectos del movimiento del aire alrededor de objetos sólidos. Con esta herramienta se simulan las condiciones que experimentará el objeto de la investigación en una situación real.
La razón por la que nosotros elegimos este tema es debido a que la ecuación de Bernoulli tiene una gran influencia en el campo aeroespacial, así que nosotros quisimos estudiar algún área en específico, comprenderla, y llevarla a la prueba experimental. Nos fue de gran curiosidad comprender las raíces de esta ecuación, ya que de nada nos sirve estar estudiando algo sin antes saber de dónde proviene y el porqué de su establecimiento.
PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
¿Qué importancia tiene la ecuación de Bernoulli con el vuelo de los aviones?
El resultado esperado en este proyecto es comprobar que utilizando la ecuación de Bernoulli, podemos demostrar la fuerza de levantamiento en un alerón y dicho resultado ser semejante al calculado en la fórmula de sustentación y así mismo al mostrado por el túnel de viento.
General: Aplicar la ecuación de Bernoulli en el alerón de un avión y utilizar conocimientos en ecuaciones diferenciales para su mejor explicación.
ESPECIFICOS
• Estudiar el origen de la ecuación de Bernoulli
• Crear una explicación propia de cómo surge la ecuación de Bernoulli.
• Comprender la importancia de esta ecuación en el vuelo de los aviones
• Analizar otras aplicaciones de la ecuación en el campo aeroespacial para engrandecer su importancia
• Determinar cuánto varía la velocidad del aire en un perfil alar específico tanto en el intradós como en el extradós. (el perfil alar específico será con el que realizaremos el experimento).
• Comprender porque en la ecuación de Bernoulli se desprecia la gravedad y distancia de su fórmula en cálculos con aire y aeronaves.
• Determinar si la ecuación de Bernoulli se puede aplicar a cualquier perfil alar
• Analizar si con la ecuación de Bernoulli también podemos obtener un valor aproximado de la sustentación del avión
• Determinar en qué casos se aplica la ecuación para fluidos incompresibles
• Examinar en qué casos se desprecia los fluidos incompresibles y se aplica la ecuación para fluidos incompresibles
1.- Como primer instancia debemos buscar información acerca de la ecuación de Bernoulli, es decir, de donde surge y como se llegó a ella.
2.- Una vez analizado su explicación acerca de dónde surge, intentaremos en base a nuestros conocimientos crear nuestro propio método para llegar a la ecuación.
3.- Una vez dominada esta ecuación, debemos investigar en que áreas del campo aeroespacial es aplicada esta ecuación
4.- Para lograr ver como varia la velocidad en el perfil alar que vamos a utilizar, nos apoyaremos de la ayuda de un anemómetro digital y un túnel de viento, el cual nos dirá la velocidad del viento en el túnel y la velocidad en el intradós, la del extradós la obtenemos con la ayuda de nuestra ecuación.
Además de calcular las velocidades lo que haremos también será comparar si la ecuación de Bernoulli nos arroja la fuerza de sustentación, la compararemos con la ecuación de la sustentación original, y estos datos experimentales los compararemos con la lectura digital que el túnel de viento nos arroje.
6.- Para observar en qué casos se usa la ecuación de Bernoulli para fluidos incompresibles y compresibles, simplemente veremos la velocidad del viento que nos lea el anemómetro ya que dependiendo de la velocidad de este, se determina que formula utilizar, hay que recalcar que nuestro experimento será con la fórmula para fluido incompresible
El área donde es necesario que llevemos a cabo nuestra prueba física, es en el laboratorio de física, ya que ahí es donde cuentan con un túnel de viento y un alerón, y son esos materiales o instrumentos los que necesitamos para llevar a cabo los respectivos cálculos.
El túnel de viento y el alerón nos serán proporcionados por el jefe de laboratorio de física, solamente tenemos que indicarle en que día y hora lo queremos usar para que ella lo prepare. El anemómetro lo conseguiremos por nuestra cuenta ya que la facultad no cuenta con este tipo de instrumentos.
• Libro Hidráulica, George Russell
• Libro Flight Stability and Automatic Control, Second edition, Robert Nelson, McGraw-Hill
• Libro Física Conceptos y aplicación. Paul E. Tippens. Editorial McGraw-Hill, 6ta edición, 2001.
• Libro, Hidráulica, Samuel Trueba Coronel
• http://www.fisicanet.com.ar/fisica/index.php
• http://www.buscabiografias.com/bios/biografia/verDetalle/2109/Daniel%20Bernoulli
• http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoulli
• http://es.scribd.com/doc/57926219/Tubo-de-Pitot
• http://www.manualvuelo.com/PBV/PBV12.html
• http://es.wikipedia.org/wiki/Sustentaci%C3%B3n
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